Multimedia-Streaming in Benutzergruppen

At the time being, multimedia services using IP technology like IPTV or video on-demand are a hot topic. Technically, they can be classified under the notion of streaming. A server sends media data in a continuous fashion to one or several clients, which consume and display data portions as soon as they arrive. Using a feedback channel customers may influence the play-back, watching programs time-shifted or pausing the program. An enhancement of such streaming services is to watch those movies with a group of people on several devices in parallel. Similar approaches have been developed using IP multicast. However, users cannot control the presentation: pausing or skipping of more unimportant parts is impossible. Moreover, members cannot be added to the session directly within the application. The costream architecture developed in this works offers a collaborative streaming service without these limitations: People may join others watching a movie or invite others to such a collaborative streaming session. Dependent on the desired course of the session the participants' control operations are executed for all users, or the group is split into subgroups to let watchers follow their own time-lines. A group management controls this by means of user roles. Separate from the group management, the so-called association service provides for streaming session control and synchronization among participants. This separation of duties is advantageous in the sense that standard components can be used: For group management, SIP conferencing servers are suitable, whereas session control can best be handled using RTSP proxies as already used for caching of media data. Eventually, the evaluation of this architecture shows that such a service offers both low latency for clients and an acceptable synchronization of media streams to different client devices. Moreover, the communication overhead compared to usual conferencing or streaming systems is very low.Mit Hilfe der IP-Technologie erbrachte Multimedia-Dienste wie IPTV oder Video-on-Demand sind zur Zeit ein gefragtes Thema. Technisch werden solche Dienste unter dem Begriff "Streaming" eingeordnet. Ein Server sendet Mediendaten kontinuierlich an Empfänger, welche die Daten sofort weiterverarbeiten und anzeigen. Über einen Rückkanal hat der Kunde die Möglichkeit der Einflussnahme auf die Wiedergabe. Eine Weiterentwicklung dieser Streaming-Dienste ist die Möglichkeit, gemeinsam mit anderen denselben Film auf mehreren Geräten anzusehen. Ähnliche Ansätze gibt es im Internet bereits durch IP-Multicast. Allerdings können Benutzer hierbei keinen Einfluss auf die Übertragung nehmen - das Überspringen von Teilen ist zum Beispiel nicht möglich. Andere Benutzer können nicht direkt zur Streaming-Sitzung eingeladen werden. Collaborative Streaming ohne solche Einschränkungen bietet die in dieser Arbeit entwickelte costream-Architektur: Sie erlaubt es, andere zum gemeinsamen Betrachten eines Filmes einzuladen oder sich selbst in eine Benutzergruppe einzuklinken. Abhängig vom gewünschten Ablauf der Sitzung wird die Steuerung für alle Teilnehmer durchgeführt oder die Gruppe aufgeteilt. Eine Gruppenverwaltung regelt dies mit Hilfe von Rollenzuweisungen. Davon getrennt sorgt eine weitere Komponente für die Steuerung der Streaming-Sitzungen und die Synchronisation zwischen Teilnehmern. Diese Aufteilung hat den Vorteil, dass von der IETF entwickelte Standardprotokolle eingesetzt werden können. Für die Gruppenverwaltung sind SIP-Konferenzsysteme geeignet, während für die Sitzungssteuerung ein RTSP-Zwischensystem benutzt wurde. Die Evaluierung dieser Architektur zeigt schließlich, dass ein solcher Dienst nicht nur geringe Wartezeiten aufweist, sondern eine akzeptable Synchronisation der Datenströme auf die verschiedenen Ausgabegeräte der Benutzer erreicht wird. Zudem ist der Zusatzaufwand verglichen mit üblichen Konferenz- oder Streaming-Systemen sehr gering

Architektur vernetzter Systeme. Seminar SS 2001

Der Interne Bericht enthaelt die Beitraege zum Seminar "Architektur vernetzter Systeme" des Instituts für Telematik, welches seit 2000 von Mitarbeitern der Forschungsgruppe "Dezentrale Systeme und Netzdienste" von Prof. Dr. L. Wolf durchgefuehrt wird. Die Themenauswahl kann in drei Bloecke gegliedert werden: 1. Zunaechst ist der Bereich der Aktiven Netze zu nennen, in dem seit einigen Jahren an einem ganz neuen Konzept zur Vernetzung von Systemen gearbeitet wird. In aktiven Netzen werden Funktionen durch gesendete Daten ausgefuehrt, im Extremfall werden sogar ganze Programmteile gesendet. In den Beitraegen zu diesem Themenbereich werden Architektur und Anwendungen dieses Konzeptes vorgestellt. 2. Multimedia-Kommunikationsarchitekturen stellen ein weiteres Themengebiet dar. Hier lassen sich ein Beitrag zur Anwendungsentwicklung im multimedialen Bereich sowie ein Ueberblick über die IP-Telefonie einordnen. 3. Den letzten Block bildet ein Beitrag zum Routing in mobilen Ad-hoc-Netzwerken, welche immer noch eine besondere Herausforderung für die Kommunikation darstellen. This technical report includes student papers produced within a course of "Architecture of Distributed Systems" held by members of the research group "Distributed Systems and Net Services" of Prof. Dr. L. Wolf at the Institute of Telematics. The topics of the course can be divided into three groups: 1. Active networking concepts are still quite new to networking in the sense that active elements are carried through the network and processed there. The contributions within this block present architecture and applications of this concept. 2. The second group of papers deal with communication architectures for multimedia applications, especially application development and IP telephony are considered here. 3. Eventually, the challenges of routing in mobile ad-hoc networks are presented in a contribution to the course. The report is written in German

Netzwerkmanagement und Hochleistungskommunikation. Teil XXII. Seminar SS 2000

Zusammenfassung Der vorliegende interne Bericht enthält die Beiträge zum Seminar "`Netzwerkmanagement und Hochleistungskommunikation"\u27, das im Sommersemester 2000 zum 22. Mal stattgefunden hat. Die Themenauswahl kann grob in folgende drei Blöcke gegliedert werden: enumerate Ein Block ist der Hochgeschwindigkeits-Technologie gewidmet. Im ersten Beitrag wird das Konzepts des Multiprotocol Label Switchings (MPLS) vorgestellt, welches gegenüber herkömmlichem Routing einen Geschwindigkeitsvorteil im Bereich einer Größenordnung mit sich bringt. Der zweite Beitrag beschreibt effiziente Verfahren und Algorithmen zur Klassifikation von IP-Paketen, welche bei ständig zunehmender Geschwindigkeit der Router zunehmend an Bedeutung gewinnen. Der dritte Beitrag behandelt Varianten des Transmission Control Protocols TCP, dessen Mechanismen für höhere Leistung oder mobile Einsatzszenarien erweitert werden müssen. Ein zweiter Block beschäftigt sich mit verschiedenen Themen aus den Bereichen drahtlose Kommunikation, Netzwerkmanagement und Sicherheit. Hier wird zum einen die Protokoll-Architektur des Wireless Application Protocols (WAP) vorgestellt, welches die speziellen Anforderungen mobiler Teilnehmer mit kleinsten drahtlos angebundenen Endgeräten, beispielsweise Mobiltelefonen, in Bezug auf die Internet- bzw. Datenkommunikation berücksichtigt. Zum anderen wird im Beitrag zur automatischen Netzwerk-Konfiguration auf ein im Zeitalter der ständig wachsenden Netze zunehmend wichtiges Netzwerkmanagement-Thema eingegangen. Schließlich werden im dritten Thema Zero-Knowledge-Protokolle, elegante Verfahren zur Authentisierung, vorgestellt, welche etwa im Bereich des elektronischen Zahlungsverkehrs eingesetzt werden können. Der dritte Block umfasst den Themenbereich der Gruppenkommunikation. Hier werden einerseits neuere Ansätze zum Multicast-Routing beschrieben und andererseits eine Auswahl der funktional darüber angeordneten, zahlrei chen Multicast-Transportprotokolle. enumerate Abstract This Technical Report includes student papers produced within a seminar of `Network Management and High Performance Communications\u27. For the 22nd time this seminar has attracted a largenumber of diligent students, proving the broad interest in topics of network management and high performance communications. The topics of this report may be divided into three blocks: enumerate One block is devoted to high speed and high performance technology. At first, the concept of Multiprotocol Label Switchings (MPLS) is described. Subsequently, Efficient Methods and Algorithms for Classification of IP Packets and Variants of TCP are presented. A second block deals with various topics such as wireless communications, network management and security. The first article shows advantages of the Wireless Application Protocol (WAP) to access Internet information in mobile environments. The second article describes Automatic Network Configuration Mechanisms which are of increasing importance. Third, Zero Knowledge Protocols for secure authentication are examined and presented. The third block deals with group communication and shows New Approaches for Multicast Routing as well as an overview of some Multicast Transport Protocols

A Flexible Reflector for Media Streams

Reflectors mapping multicast to unicast sessions have been proposed to enable multicast media distribution for clients in non-multicast capable networks. However, existing implementations do not allow clients to modify the session by using VCR-like commands in a flexible way. In this paper we describe the design and implementation of a reflector mapping a multicast or unicast session to several downstream unicast sessions. We show that by applying a separation of control and data path such a flexible reflector can handle true media-on-demand functionality for several scenarios, even for group communication, more efficiently than several unicast sessions

Flexible Media Reflection for Collaborative Streaming Scenarios

In scenarios where recorded presentations are streamed to a group of clients, users prefer to control streaming on demand and to get content in an individually adapted fashion. IP multicast, the obvious solution for group streaming, cannot provide such a level of flexibility. End-system multicast approaches alleviate the need for multicast routing, but require more powerful clients and are more complex regarding to reconfiguration and inter-client synchronization. The dynamic reflector we propose supports the latter issues by grouping clients with the same play-time position into one reflector session. Individual play-time position changes can be performed by opening new so-called reflector sessions or dynamically switching between them. We provide measurements to show that the latency introduced by the use of a dynamic reflector is low compared to other solutions. Furthermore, we provide scalability enhancements in terms of more efficient network resource usage and delay reduction

Adaptive transcoding proxy architecture for video streaming in mobile networks

Wireless video streaming is an area of extensive research due to the error-prone nature of the radio channel with variations in throughput and delay. In mobile networks, handovers may lead to further service degradation. Therefore, adaptation has to be applied in order to cope with these challenges. This paper introduces a new two-level proxy architecture which addresses the aforementioned issues. The first level proxy provides media adaptation to the requirements of its clients by using transcoding techniques and thereby supports many different mobile devices. The second level proxy is supposed to perform adaptation to the radio channel by using FGS-coding as well as unequal error protection. We also discuss handover QoS issues and approaches for signaling with service composition. Our two-level design is highly flexible and provides efficient, scalable and low-latency mobile streaming video. Besides, it provides better core network resource utilization while solving wireless channel problems where they occur. 1